Биологическая пуля убьёт мидию-зебру кристаллами соли

Кто б мог подумать, что речные мидии такие сволочи. За последние 20 лет они стали одними из самых вредных существ в мире. Страдают экономика и экология. Только США тратят на борьбу с ними до $5 миллиардов ежегодно. И вот британские учёные приготовили мидиям сюрприз – химическое оружие.

 

 

Вначале давайте узнаем врага в лицо: Дрейссена речная (Dreissena polymorpha), она же мидия-зебра (zebra mussel). С момента проникновения в Великие озёра в 1980-х годах этот пресноводный двустворчатый моллюск захватывает экосистемы, искореняя местные разновидности, а также загрязняя собой трубы на ГЭС, АЭС и других важных объектах.

Для борьбы с вредителем были опробованы многочисленные физические и химические методы, но единственным широко распространённым средством остаётся хлорирование воды. И с ним имеется масса проблем.

Во-первых, хлор в воде вступает в реакцию с органикой, в результате чего производятся тригалогенометаны, ядовитые для людей и животных.

Во-вторых, мидии в ответ на неблагоприятные условия могут надолго закрывать свои створки, а это означает, что хлор необходимо дозировано отправлять в воду в течение трёх недель, только тогда будет достигнут желанный эффект. Кроме того, хлор довольно дорого и опасно транспортировать, хранить и так далее. Стало быть, единственное оружие против Дрейссены – несовершенно.

Вот причина, по которой этих мидий называют зебрами (фото с сайта ucdavis.edu).

И вот на помощь спешит группа учёных (Aquatic Ecology Group) из Кембриджа под предводительством зоолога Дэвида Олдриджа (David Aldridge).

Недавно эта команда опубликовала статью в журнале Американского химического общества (ACS), в которой представила своё изобретение — "биологические пули" (BioBullets).

Судно прошествовало через Великие озёра. Всё днище в мидиях-зебрах (фото Chris Anderson).

Речь идёт о сферических микрокапсулах диаметром 0,105 миллиметра, что эквивалентно размеру частиц морских водорослей, которыми моллюски питаются. Внутри капсул находятся компоненты, которые является для мидии-зебры и съедобными, и ядовитыми.

Главный активный компонент "биопули" — хлорид калия (KCl), то бишь — соль, которая "не радует" большинство пресноводных. А в случае с D. polymorpha, как показали полевые испытания, ионы калия нарушают мембранную целостность, препятствуют дыханию и так называемой ресничной деятельности. Кроме того, ионы могут прекратить сокращение мускула-аддуктора, тем самым, препятствуя закрытию створок.

Изобретатели "биопуль" и авторы статьи о них. Слева направо: Дэвид Олдридж, Пол Эллиотт (Paul Elliott) и Джеф Моггридж (Geoff D. Moggridge) (фото University of Cambridge).

Содержание калий хлорида одной в BioBullet около 30%. Остальные компоненты — это растительные масло и воск, стеарат магния, диоксид кремния, моноглицериды и диглицериды жирных кислот, неионогенное поверхностно-активное вещество и пальмитиновая кислота.

100-процентной смертности среди мидий-зебр во время тестов создателям "биопуль" не удалось, но они к этому близки и говорят, что уже получают показатели в пределах 60-84%.

BioBullets под "взглядом" сканирующего электронного микрографа (SEM). Масштабная линейка в углу — 100 микронов (изображение American Chemical Society).

При этом, что очень важно, BioBullets не затрагивают другие разновидности, в том числе — "родных" мидий A. anatina, гамбузий (Gambusia affinis) или улиток (Helisoma spp.).

"BioBullets имеют потенциал предложить жизнеспособную альтернативу хлорированию для контроля над мидиями зебрами с преимуществами в виде одноразовой обработки, использования нетоксичного активного компонента, который решает проблемы загрязнения окружающей среды и производства тригалогенометанов, — заключает группа Олдриджа.

"Биопуля", разломанная заморозкой с целью показать кристаллы хлорида калия. Масштабная линейка 20 микронов (изображение American Chemical Society).

— Теперь, когда доказан сам принцип, мы можем начать проверку других компонентов и элементов капсул, вычислить оптимальные режимы дозирования и готовиться к испытаниям для коммерциализации продукта".

Специалисты, тем временем, подозревают, что мидии-зебры вскоре распространятся по всем североамериканским водным путям. Присутствие вредителя уже зафиксировано в 21 штате, включая Оклахому, Луизиану и Вермонт.

Статья получена: Membrana.ru